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- PDB-7y5c: Cryo-EM structure of F-ATP synthase from Mycolicibacterium smegma... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7y5c
タイトルCryo-EM structure of F-ATP synthase from Mycolicibacterium smegmatis (rotational state 2)
要素(ATP synthase ...) x 8
キーワードHYDROLASE / Complex / F-ATP synthase / cryo-EM / mycobacteria
機能・相同性
機能・相同性情報


proton motive force-driven plasma membrane ATP synthesis / proton-transporting ATP synthase complex, coupling factor F(o) / proton-transporting ATP synthase complex, catalytic core F(1) / H+-transporting two-sector ATPase / proton-transporting ATPase activity, rotational mechanism / proton-transporting ATP synthase activity, rotational mechanism / hydrolase activity / lipid binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
ATP synthase, F0 complex, subunit b, bacterial / F-type ATP synthase subunit B-like, membrane domain superfamily / : / ATP synthase, F0 complex, subunit A, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit b/b', bacterial/chloroplast / ATP synthase B/B' CF(0) / ATP synthase, F0 complex, subunit C, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit A / ATP synthase, F0 complex, subunit A, active site / ATP synthase, F0 complex, subunit A superfamily ...ATP synthase, F0 complex, subunit b, bacterial / F-type ATP synthase subunit B-like, membrane domain superfamily / : / ATP synthase, F0 complex, subunit A, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit b/b', bacterial/chloroplast / ATP synthase B/B' CF(0) / ATP synthase, F0 complex, subunit C, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit A / ATP synthase, F0 complex, subunit A, active site / ATP synthase, F0 complex, subunit A superfamily / ATP synthase A chain / ATP synthase a subunit signature. / ATPase, OSCP/delta subunit / ATP synthase delta (OSCP) subunit / ATP synthase, F1 complex, delta/epsilon subunit / ATP synthase, F1 complex, delta/epsilon subunit, N-terminal / F0F1 ATP synthase delta/epsilon subunit, N-terminal / ATP synthase, Delta/Epsilon chain, beta-sandwich domain / ATP synthase, F0 complex, subunit C / F1F0 ATP synthase subunit C superfamily / ATP synthase, F0 complex, subunit C, DCCD-binding site / ATP synthase c subunit signature. / ATP synthase, F1 complex, gamma subunit conserved site / ATP synthase gamma subunit signature. / ATP synthase, F1 complex, beta subunit / ATP synthase, alpha subunit, C-terminal domain superfamily / : / ATP synthase, F1 complex, gamma subunit / ATP synthase, F1 complex, gamma subunit superfamily / ATP synthase / ATP synthase, alpha subunit, C-terminal / ATP synthase, F1 complex, alpha subunit / ATP synthase, F1 complex, alpha subunit nucleotide-binding domain / ATP synthase alpha/beta chain, C terminal domain / V-ATPase proteolipid subunit C-like domain / F/V-ATP synthase subunit C superfamily / ATP synthase subunit C / ATPase, F1/V1 complex, beta/alpha subunit, C-terminal / C-terminal domain of V and A type ATP synthase / ATP synthase subunit alpha, N-terminal domain-like superfamily / ATPase, F1/V1/A1 complex, alpha/beta subunit, N-terminal domain superfamily / ATPase, F1/V1/A1 complex, alpha/beta subunit, N-terminal domain / ATP synthase alpha/beta family, beta-barrel domain / ATPase, alpha/beta subunit, nucleotide-binding domain, active site / ATP synthase alpha and beta subunits signature. / ATPase, F1/V1/A1 complex, alpha/beta subunit, nucleotide-binding domain / ATP synthase alpha/beta family, nucleotide-binding domain / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP synthase epsilon chain / ATP synthase subunit beta / ATP synthase gamma chain / ATP synthase subunit alpha / ATP synthase subunit b-delta / ATP synthase subunit b / ATP synthase subunit c / ATP synthase subunit a
類似検索 - 構成要素
生物種Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.7 Å
データ登録者Saw, W.-G. / Wong, C.F. / Grueber, G.
資金援助 シンガポール, 1件
組織認可番号国
National Research Foundation (NRF, Singapore)NRF-CRP18-2017-01 シンガポール
引用ジャーナル: Antimicrob Agents Chemother / 年: 2022
タイトル: Structural Elements Involved in ATP Hydrolysis Inhibition and ATP Synthesis of Tuberculosis and Nontuberculous Mycobacterial F-ATP Synthase Decipher New Targets for Inhibitors.
著者: Chui Fann Wong / Wuan-Geok Saw / Sandip Basak / Mio Sano / Hiroshi Ueno / Hwee Wen Kerk / Dennis Litty / Priya Ragunathan / Thomas Dick / Volker Müller / Hiroyuki Noji / Gerhard Grüber /
要旨: The FF-ATP synthase is required for the viability of tuberculosis (TB) and nontuberculous mycobacteria (NTM) and has been validated as a drug target. Here, we present the cryo-EM structures of the ...The FF-ATP synthase is required for the viability of tuberculosis (TB) and nontuberculous mycobacteria (NTM) and has been validated as a drug target. Here, we present the cryo-EM structures of the Mycobacterium smegmatis F-ATPase and the FF-ATP synthase with different nucleotide occupation within the catalytic sites and visualize critical elements for latent ATP hydrolysis and efficient ATP synthesis. Mutational studies reveal that the extended C-terminal domain (αCTD) of subunit α is the main element for the self-inhibition mechanism of ATP hydrolysis for TB and NTM bacteria. Rotational studies indicate that the transition between the inhibition state by the αCTD and the active state is a rapid process. We demonstrate that the unique mycobacterial γ-loop and subunit δ are critical elements required for ATP formation. The data underline that these mycobacterium-specific elements of α, γ, and δ are attractive targets, providing a platform for the discovery of species-specific inhibitors.
履歴
登録2022年6月16日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年11月23日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年11月30日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year
改定 1.22022年12月14日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.32023年1月4日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.42023年1月11日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.52024年7月3日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: ATP synthase subunit alpha
B: ATP synthase subunit alpha
C: ATP synthase subunit alpha
D: ATP synthase subunit beta
E: ATP synthase subunit beta
F: ATP synthase subunit beta
G: ATP synthase gamma chain
H: ATP synthase epsilon chain
a: ATP synthase subunit a
b: ATP synthase subunit b
d: ATP synthase subunit b-delta
7: ATP synthase subunit c
8: ATP synthase subunit c
9: ATP synthase subunit c
1: ATP synthase subunit c
2: ATP synthase subunit c
3: ATP synthase subunit c
4: ATP synthase subunit c
5: ATP synthase subunit c
6: ATP synthase subunit c
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)554,24631
ポリマ－551,16220
非ポリマー3,08511
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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ATP synthase ... , 8種, 20分子 ABCDEFGHabd789123456

#1: タンパク質 ATP synthase subunit alpha / ATP synthase F1 sector subunit alpha / F-ATPase subunit alpha


分子量: 58951.461 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpA, MSMEG_4938, MSMEI_4811 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R202, H+-transporting two-sector ATPase
#2: タンパク質 ATP synthase subunit beta / ATP synthase F1 sector subunit beta / F-ATPase subunit beta


分子量: 52499.332 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpD, MSMEG_4936, MSMEI_4809 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R200, H+-transporting two-sector ATPase
#3: タンパク質 ATP synthase gamma chain / ATP synthase F1 sector gamma subunit / F-ATPase gamma subunit


分子量: 33439.836 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpG, MSMEG_4937, MSMEI_4810 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R201
#4: タンパク質 ATP synthase epsilon chain / ATP synthase F1 sector epsilon subunit / F-ATPase epsilon subunit


分子量: 13277.741 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpC, MSMEG_4935, MSMEI_4808 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R1Z9
#5: タンパク質 ATP synthase subunit a / ATP synthase F0 sector subunit a / F-ATPase subunit 6


分子量: 27568.482 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpB, MSMEG_4942 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R206
#6: タンパク質 ATP synthase subunit b / ATP synthase F(0) sector subunit b / ATPase subunit I / F-type ATPase subunit b / F-ATPase subunit b


分子量: 17636.701 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpF, MSMEG_4940, MSMEI_4813 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R204
#7: タンパク質 ATP synthase subunit b-delta


分子量: 47504.723 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpFH, atpF, atpH, MSMEG_4939, MSMEI_4812 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R203
#8: タンパク質
ATP synthase subunit c / ATP synthase F(0) sector subunit c / F-type ATPase subunit c / F-ATPase subunit c / Lipid-binding protein


分子量: 8597.982 Da / 分子数: 9 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
株: ATCC 700084 / mc(2)155 / 遺伝子: atpE, MSMEG_4941 / プラスミド: pYUB1049 / 発現宿主: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株 (発現宿主): mc(2)4517 / 参照: UniProt: A0R205

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非ポリマー , 3種, 11分子

#9: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#10: 化合物
ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#11: 化合物 ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: F-ATP synthase / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#8 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.55 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株: mc(2)155
由来(組換発現)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株: mc(2)4517 / プラスミド: pYUB1049
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMTris hydrochlorideTris-HCl1
2150 mMSodium chlorideNaCl1
30.05 %n-Dodecyl-beta-MaltosideDDM1
41 mMAdenosine 5'-triphosphateATP1
51 mMMagnesium chlorideMgCl1
試料濃度: 6 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 38.4 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3663
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU2.9画像取得
4CTFFIND4.1.13CTF補正
10RELION3.1初期オイラー角割当
11RELION3.1最終オイラー角割当
12RELION3.1分類
13RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 603242
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 26323 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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